PWM调制方式对六相无刷直流电动机转矩脉动的影响分析

建立了六相无刷直流电动机(BLDC)的相绕组数学模型,在此基础上分析了该电机在 PWM 调制方式下的非换相期间关断相电流的产生过程.分析结果表明,在采用PWM_ON_PWM调制方式时,可以消除多相 BLDC 的非换相期间关断相电流,因此可以降低转矩脉动.此外,还分析了该电机在换相期间的转矩脉动情况,得到了由换相引起的转矩脉动解析表达式,并给出了消除转矩脉动应该满足的 PWM 占空比控制条件.     

基于SHEPWM的六相感应电动机谐波抑制

针对双Y移30°绕组结构的六相感应电动机中存在的主要脉动转矩,基于特定谐波(SHE)的PWM技术,提出了一种新的脉动转矩谐波抑制方法。首先,对双Y移30°绕组与更高级的4Y移15°绕组的矢量谐波进行比较;然后,将所得差矢量的谐波进行等效变换;最后,获得控制开关的PWM波形。仿真结果表明:该方法能有选择地降低11、13次谐波电流,从而在尽可能低的开关频率下,对12倍基频的脉动转矩进行有效的抑制。     

大功率鱼雷直流无刷电动机调速系统用三相逆变器PWM控制的谐波分析

针对直流无刷电动机120°通电方式,根据直流PWM基本原理与傅氏级数理论,建立了计算三相逆变器开关角与定子相电流谐波的数学模型;通过仿真分析得出了输出谐波分布规律,并结合鱼雷运动过程进行了探讨.     

磁悬浮反作用飞轮高精度力矩控制

为提高磁悬浮反作用飞轮输出力矩精度,针对传统控制方法下永磁无刷直流电机非理想反电势和换相引起的转矩脉动,分别提出补偿控制策略。非换相期间,根据转速和位置信息,估计实时反电势来获取参考电流,通过设计的力矩控制器直接计算出调制占空比以补偿非理想反电势引起的力矩脉动;分析全转速范围内换相期间转矩波动的特点,分别提出低速区非换相相调制和中高速区间关断相调制的换相转矩脉动抑制策略,并给出换相时间的计算方法。实验表明所提控制方法显著提高了飞轮的输出力矩精度,从而验证了方法的正确性和有效性。     

带有变抽头均衡电抗器的六相整流电路的分析

在交直流供电系统中,有效地抑制交流侧电流波形畸变是一个重要的问题．本文对带有变抽头均衡电抗器的六相整流系统进行了分析．通过解析法得出交流侧电流和直流输出电压的波形,并对交流电流进行傅氏级数分解,对电流正弦性畸变率的影响因素进行了分析,给出了抽头换接器的匝数匹配优化值．     

六相双Y移30°异步电机调速设计与仿真

为解决六相双Y移30°异步电机磁链和转矩的脉动较大问题,以六相双Y移30°异步电机为研究对象,从建立电机数学模型入手,推导了状态空间方程,并利用仿真工具Matlab/Simulink建立了电机本体模型。基于旋转坐标系下的双Y移30°六相异步电机数学模型,采用直接转矩控制策略,设计了基于12个中间电压矢量的调速控制系统,并搭建了相应的仿真模型。仿真结果表明:所提出的六相异步电机调速控制系统响应速度快,运行过程中磁链、转矩脉动小,具有良好的动特性和稳态性能。     

正弦波型直流无刷电动机位置伺服系统的变结构控制

在分析正弦波型直流无刷电动机数学模型的基础上,采用比例等速变速控制策略(PCV)设计控制器,应用于正弦波型直流无刷电动机位置伺服系统.仿真结果表明:与传统PI控制器比较,PCV控制策略可以明显改善系统的品质,并增强系统的鲁棒性.     

多相感应电动机的SHEPWM控制原理及仿真分析

针对潜艇直流供电系统中直流幅压电动机运行中存在的问题,提出了一体化多相逆变器-感应电动机替代方案。为了抑制蓄电池供电时直流电压幅值变化对电动机运行性能的影响,引入了SHEPWM技术对逆变器的输出电压进行恒压控制。该方案以双Y移30°感应电动机和逆变器为研究对象进行了仿真分析,结果表明:该方案在起动、恒压、抑制转矩脉动等方面有较好的效果,适合对运行可靠性和稳定性有较高要求、但对动态性能要求不高的各类潜艇辅机的驱动。     

不同电流波形下永磁推进电机电磁转矩的时步有限元计算

以12相永磁推进实验样机为研究对象,介绍了其结构特点及运行控制模式,建立了该电机的时步有限元仿真系统.采用有限元法对正弦波、方波、梯形泼电流波形下的永磁推进电机电磁转矩进行了数值计算,给出了不同电流下的功角特性曲线.研究结果表明,对于电枢反应较强的12相永磁推进电机,在通常功角范围内通入正弦波电流可产生较大电磁转矩.     

旋转整流器断路故障诊断分析

阐述了无刷励磁发电机的旋转整流器在正常工况下的换相原理和换相过程,理论解析了旋转整流器在正常和断路工况下的输入电流波形,定量分析了励磁机励磁电流谐波含量,证明了以励磁电流作为旋转整流器故障诊断依据的可行性。仿真和实验验证表明:定量分析谐波含量提高了旋转整流器的故障检测精确性,为无刷励磁发电机系统的故障诊断研究提供了判断依据。     

动初级高速六相直线感应电机工作特性分析

为了准确刻画对象模型,采用一阶等效电路瞬态涡流分析法对动态边端效应影响下动初级高速六相直线感应电机的参数时变规律进行了定量计算,并通过感应涡流损耗推导得到考虑动态边端效应时电机的等效电路。基于此,通过电磁推力计算及效率评估对动态边端效应影响下电机的工作特性进行了详细分析。利用不同运行速度条件下的有限元仿真及动态实验验证了理论分析和推导的正确性。     

换相过程对变抽头六相整流电路的影响

在变抽头六相整流系统中,整流换相和变抽头换相对有效抑制交流侧电流波形畸变起到了重要作用.采用分段解析法给出了考虑换相过程时变抽头六相整流系统的数学模型,得出了交流侧电流波形,并对交流电流进行了傅氏级数分解.通过实验研究,查明了电流正弦性畸变率的变化规律和影响因素,给出了抽头换接器的匝数匹配优化值,为该系统的工程设计提供了重要指导.     

电磁弹射过程中涡流引入阻力的分析

永磁直线电机能够满足电磁弹射系统短距内高加速与快制动的应用要求,但是永磁直线电机的快速运动可能引入明显的涡流效应,在电机加速度段,涡流效应引入涡流阻力,削弱了系统的弹射能力,另一方面,在电机的制动段,涡流效应引入的阻力可以帮助系统实现快速制动.针对电磁弹射系统所采用的定子开槽、集中绕组、动磁式永磁直线电机,仿真分析了动...     

一种消除直线永磁无刷直流电机边端效应对换相时机影响的方法

电磁弹射用直线永磁无刷直流电机的永磁体动子具有开断结构,使动子边端的磁场分布发生变形。当采用霍尔元件检测磁场实现换相时,这种边端效应就会影响换相时机。分析了这类电机的换相机理和动子开断结构对换相时机的影响,指出这类边端效应受极弧系数影响显著,并提出了利用不对称滞环比较器或简易单限比较器对霍尔输出信号进行处理从而消除这类边端效应影响的方法,实验验证了简易单限比较器方案的可行性。     

气隙磁密3次谐波对电机振动噪声的影响

针对电机的电磁振动噪声问题,发现了提高电机气隙磁密的正弦性不一定能够降低电机的振动噪声。鉴于此,分析了引起电机振动和噪声的主要力波阶次和频率,并探究了气隙磁密3次谐波与电机振动噪声的具体函数关系。为了分析引起电机振动和噪声的主要力波阶次和频率,在利用解析法的基础上排出力波表,确定了主要噪声源。为了探究气隙磁密3次谐波对电机振动噪声的影响,建立了气隙磁密及径向力波的数学模型,并通过遗传算法求解了电机气隙磁密3次谐波的最佳幅值。分析结果显示,提高气隙磁密正弦性不一定能够降低电机振动噪声,气隙磁密3次谐波在一定范围内存在最优值使得电机振动噪声最小。分析结果为低噪声电机的设计提供了参考依据。     

电传动车辆牵引电机弱磁控制与半实物仿真

为使车用牵引电机在弱磁控制模式下的输出转矩跟随电机最大输出能力,在采用基于磁链的定子电流控制方法的基础上,提出一种最优转矩控制算法,实现时间最优控制,提高系统响应的快速性。基于dSPACE构建了快速控制原型半实物仿真系统,对控制算法进行了多种工况下的仿真试验验证。试验结果表明：该控制系统能够快速、无差地跟踪速度给定信号,实现弱磁区转矩优化控制。     

三相绕组切换电路分析与设计

针对在装甲车辆中体积、功率受限条件下,永磁电动机提升低速转矩与拓宽弱磁工作范围难以兼顾的问题,提出了采用电动机绕组换接的方法。提出了一种切换电路的设计方案,采用电路仿真软件Muhisim分析了切换电路的动态工作过程。在此基础上,构建了一套适用于三相绕组切换的零电流切换控制系统,可通过上位机观测电路中的电流波形,并实现对绕组的串、并联结构进行切换控制。试验结果表明：该电路可快速实现绕组的串／并联切换,而且基本上不会产生电压冲击。